適讀人群:《HAZOP分析方法與實(shí)踐》面向的讀者包括流程工業(yè)企業(yè)的技術(shù)人員和管理人員、工程設(shè)計(jì)人員、風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估人員、政府安全監(jiān)管相關(guān)人員、安全咨詢服務(wù)機(jī)構(gòu)的專業(yè)人員,也可以作為高等院;、制藥、石油煉制和安全工程等專業(yè)的師生的輔助參考資料。
危險(xiǎn)與可操作性研究(也稱HAZOP分析)是彌補(bǔ)技術(shù)上的不足、從技術(shù)層面上消除災(zāi)難性過(guò)程安全事故的重要工具。
作者曾親自帶領(lǐng)分析小組,完成了300多個(gè)化工、精細(xì)化工、煉油和石化等領(lǐng)域的HAZOP分析項(xiàng)目,本書(shū)是這些項(xiàng)目的實(shí)踐體會(huì)與總結(jié),比較貼近實(shí)際應(yīng)用。讀者可以通過(guò)本書(shū)了解HAZOP分析的基礎(chǔ)知識(shí),學(xué)習(xí)HAZOP分析方法,將它應(yīng)用到實(shí)際工作中。
如何預(yù)防火災(zāi)、爆炸和有毒物泄漏等災(zāi)難性的事故?如何確保工藝系統(tǒng)持續(xù)安全運(yùn)行?這是所有涉及危險(xiǎn)化學(xué)品的流程工廠必須回答好的問(wèn)題。
災(zāi)難性的事故不是由某個(gè)單一的原因造成的,而是各種復(fù)雜因素共同作用的結(jié)果,歸根結(jié)底是管理上存在的某些缺陷所導(dǎo)致的。管理上的缺陷是造成事故的深層次的根源,它通常表現(xiàn)為具體管理實(shí)踐上的不當(dāng)和技術(shù)上的不足,這些不當(dāng)與不足是導(dǎo)致事故的較直接的原因。
管理實(shí)踐超出了本書(shū)的范疇。本書(shū)僅討論技術(shù)上的問(wèn)題。如果從技術(shù)角度看,要預(yù)防災(zāi)難性的事故,只需要完成一項(xiàng)工作,就是識(shí)別、消除或控制工藝系統(tǒng)中存在的主要危害。技術(shù)上的不足,體現(xiàn)在兩個(gè)方面,要么是企業(yè)管理者沒(méi)有認(rèn)識(shí)到工藝過(guò)程中存在的主要危害,要么雖然認(rèn)識(shí)到了相關(guān)的危害,但沒(méi)有落實(shí)恰當(dāng)?shù)拇胧瑏?lái)消除或控制它們。
危險(xiǎn)與可操作性研究(也稱HAZOP分析)是彌補(bǔ)技術(shù)上的不足、從技術(shù)層面上消除災(zāi)難性過(guò)程安全事故的重要工具。越來(lái)越多的人開(kāi)始了解它、應(yīng)用它和熱心傳播它。但在其實(shí)際應(yīng)用中,還存在較多的問(wèn)題。主要表現(xiàn)在兩個(gè)方面:①很多企業(yè)的管理層并沒(méi)有真正認(rèn)識(shí)到它的作用和意義,之所以開(kāi)展這項(xiàng)工作,主要是源自政府的要求;②管理人員和技術(shù)人員還沒(méi)有真正掌握這種方法,雖然按照工作流程對(duì)工藝系統(tǒng)完成了分析過(guò)程,但結(jié)果卻差強(qiáng)人意,有些主要的危害沒(méi)有識(shí)別出來(lái);或者雖然識(shí)別了,卻沒(méi)有提出足夠的措施來(lái)消除或控制,工藝系統(tǒng)還是在高風(fēng)險(xiǎn)水平上運(yùn)行,事故依然會(huì)發(fā)生,沒(méi)有完全達(dá)到預(yù)防事故之目的。
HAZOP分析這項(xiàng)工作,表面上是一項(xiàng)技術(shù)工作,實(shí)際上它的執(zhí)行過(guò)程是企業(yè)安全文化的具體表現(xiàn)。具有優(yōu)秀安全文化的企業(yè),對(duì)涉及危險(xiǎn)化學(xué)品的工藝流程開(kāi)展HAZOP分析,是一件自然而然的自愿的工作。管理層對(duì)其意義、要求和執(zhí)行過(guò)程較熟悉,會(huì)積極準(zhǔn)備好各種資源促其落實(shí)。反之,這項(xiàng)工作就會(huì)流于形式,失去其應(yīng)有的作用和意義。
HAZOP分析方法的應(yīng)用是工程實(shí)踐的一部分。它被應(yīng)用于紛繁復(fù)雜、種類各異的工藝系統(tǒng)。雖然有一些相關(guān)的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn),但標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定僅僅是非;A(chǔ)的框架,是粗線條的。在這些標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)上,各個(gè)企業(yè)不斷探索,形成了一些不同的實(shí)踐做法和各企業(yè)個(gè)性化的執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)和要求。
HAZOP分析方法發(fā)明之初,是定性的、線逐線的分析方法。后來(lái),在開(kāi)展HAZOP分析時(shí),人們將工藝系統(tǒng)劃分成各個(gè)子系統(tǒng)(即節(jié)點(diǎn)),對(duì)各個(gè)節(jié)點(diǎn)展開(kāi)分析。目前,越來(lái)越多的跨國(guó)化工、石化和制藥企業(yè),提高了對(duì)HAZOP分析質(zhì)量的要求,將保護(hù)層概念融入到HAZOP分析過(guò)程中,因此,它正逐步演變成一種半定量的工藝危害分析方法。
HAZOP分析是一種樸素的方法和工具,我們應(yīng)該客觀地看待它、用好它。
一方面,不要把它神秘化,認(rèn)為據(jù)此就可以解決所有過(guò)程安全的問(wèn)題。它不是什么高深莫測(cè)的東西,而是樸素的技術(shù)方法,是分析小組討論、評(píng)估和認(rèn)知工藝系統(tǒng)危害的工作過(guò)程,與其他技術(shù)討論方法并沒(méi)有本質(zhì)上的區(qū)別。因此,我們要有信心,只要認(rèn)識(shí)到它的重要性,愿意去學(xué)習(xí)、應(yīng)用與實(shí)踐,任何企業(yè)都可以用好它,來(lái)防止災(zāi)難性的過(guò)程安全事故。HAZOP分析是防范嚴(yán)重過(guò)程安全事故的重要工具,但要徹底消除過(guò)程安全事故,除了HAZOP分析外,還需要落實(shí)其他過(guò)程安全管理要素,如機(jī)械完整性、變更管理等。
另一方面,也不能否定它的作用。不能因?yàn)樽隽薍AZOP分析卻出了事故,就認(rèn)為它用處。做了HAZOP分析仍然出現(xiàn)事故,很多情況下,不是這種方法不好,而是使用的人沒(méi)有真正把它用好。此外,導(dǎo)致事故的原因很多,應(yīng)該依靠系統(tǒng)的管理和縝密的技術(shù)工作,來(lái)實(shí)現(xiàn)工藝過(guò)程的安全,HAZOP分析工作只是預(yù)防過(guò)程安全事故的重要環(huán)節(jié)之一。我們可以將HAZOP分析作為突破口,在此基礎(chǔ)上系統(tǒng)地落實(shí)各管理要素,從而達(dá)到消除或控制過(guò)程危害和預(yù)防災(zāi)難性過(guò)程安全事故的目的。
編寫(xiě)本書(shū)的基本出發(fā)點(diǎn),是和讀者一起分享HAZOP分析方法的一些應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)與心得,幫助更多人了解和應(yīng)用這種方法,以預(yù)防和消除災(zāi)難性的過(guò)程安全事故。本書(shū)共包括十章內(nèi)容。
第一章是過(guò)程危害分析概述。敘述了過(guò)程安全管理的特點(diǎn)及其管理要素,也對(duì)過(guò)程危害分析的概念及常用分析方法做了簡(jiǎn)要說(shuō)明。本章通過(guò)較宏觀的描述,幫助讀者理解過(guò)程危害分析要素及其在過(guò)程安全管理系統(tǒng)中的位置。
第二章是風(fēng)險(xiǎn)標(biāo)準(zhǔn)。闡述了危害與風(fēng)險(xiǎn)的概念、風(fēng)險(xiǎn)標(biāo)準(zhǔn)、風(fēng)險(xiǎn)矩陣,以及風(fēng)險(xiǎn)矩陣的應(yīng)用。本章旨在幫助讀者了解風(fēng)險(xiǎn)矩陣及其使用方法,為HAZOP分析的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估做好準(zhǔn)備。
第三章是HAZOP分析方法。這是本書(shū)的重點(diǎn)章節(jié)之一,說(shuō)明了HAZOP分析方法的基本概念和定性HAZOP分析的過(guò)程。本章還通過(guò)具體的實(shí)例,幫助讀者增加對(duì)HAZOP分析方法及其應(yīng)用的感性認(rèn)識(shí)。
第四章是融入保護(hù)層概念的HAZOP分析。這是本書(shū)的重點(diǎn)章節(jié)之一,說(shuō)明了保護(hù)層概念和融入了保護(hù)層概念的半定量HAZOP分析方法。通過(guò)具體的實(shí)例,幫助讀者了解和掌握半定量HAZOP分析方法及其應(yīng)用。
第五章是間歇工藝流程的HAZOP分析。本章說(shuō)明了間歇工藝流程HAZOP分析的特點(diǎn),突出闡述了其與連續(xù)工藝流程HAZOP分析的差異。其中包含一個(gè)間歇工藝流程的HAZOP分析實(shí)例,以增加讀者的感性認(rèn)識(shí)。
第六章是組織領(lǐng)導(dǎo)HAZOP分析。本章不涉及分析方法本身的技術(shù)內(nèi)容,但也是本書(shū)的重點(diǎn)章節(jié)之一。它主要說(shuō)明如何領(lǐng)導(dǎo)、組織完成一個(gè)HAZOP分析項(xiàng)目。對(duì)HAZOP分析相關(guān)方的職責(zé)、分析小組的要求、HAZOP分析的準(zhǔn)備工作及質(zhì)量保障等方面做了較詳細(xì)的說(shuō)明。目的是讓讀者了解如何成功地領(lǐng)導(dǎo)、組織HAZOP分析工作。
第七章是HAZOP分析報(bào)告。本章說(shuō)明了HAZOP分析報(bào)告的用途、應(yīng)該包含的基本內(nèi)容、編寫(xiě)分析報(bào)告的注意事項(xiàng)和報(bào)告的存檔要求。
第八章是計(jì)算機(jī)輔助HAZOP分析。本章說(shuō)明了HAZOP分析軟件的作用、如何選擇HAZOP分析軟件。通過(guò)簡(jiǎn)單介紹HAZOPkit軟件的主要功能,幫助讀者增加對(duì)HAZOP分析軟件基本功能的一些感性認(rèn)識(shí)。
第九章是HAZOP分析的補(bǔ)充。說(shuō)明了開(kāi)展設(shè)施布置分析和人為因素分析的做法與實(shí)踐,它們是HAZOP分析的有益補(bǔ)充。本章對(duì)高占用率建筑物的影響評(píng)估和工藝報(bào)警評(píng)估做了較詳細(xì)的說(shuō)明,幫助讀者初步了解開(kāi)展設(shè)施布置分析和人為因素分析的方法。
第十章是過(guò)程危害分析復(fù)審。說(shuō)明了過(guò)程危害復(fù)審的必要性、復(fù)審所包含的主要任務(wù)及做法。目的是幫助讀者了解過(guò)程危害分析復(fù)審的基本要求和實(shí)踐方法。
作者曾親自帶領(lǐng)分析小組,完成了300多個(gè)化工、精細(xì)化工、煉油和石化等領(lǐng)域的HAZOP分析項(xiàng)目,本書(shū)是這些項(xiàng)目的實(shí)踐體會(huì)與總結(jié),比較貼近實(shí)際應(yīng)用。讀者可以通過(guò)本書(shū)了解HAZOP分析的基礎(chǔ)知識(shí),學(xué)習(xí)HAZOP分析方法,將它應(yīng)用到實(shí)際工作中。已有HAZOP分析實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的讀者,可以參考本書(shū)的內(nèi)容,結(jié)合自己開(kāi)展HAZOP分析的心得,或許可以從中產(chǎn)生一些共鳴和新的心得。希望本書(shū)能拋磚引玉,為HAZOP分析方法的高質(zhì)量推廣應(yīng)用盡微薄之力。
在本書(shū)編寫(xiě)過(guò)程中,獲得了化學(xué)工業(yè)出版社有關(guān)領(lǐng)導(dǎo)和編輯、瑞邁公司同事們的大力支持,豪鵬科技公司HAZOPkit軟件開(kāi)發(fā)小組也為本書(shū)提供了軟件介紹的素材,在此一并表示衷心感謝!
鑒于作者水平的局限,不足之處在所難免,望讀者諒解并提出寶貴的改進(jìn)意見(jiàn)。
粟鎮(zhèn)宇
2017年5月上海
第一章過(guò)程危害分析概述1
第一節(jié)引子1
第二節(jié)事故是流程工業(yè)企業(yè)最大的成本1
第三節(jié)過(guò)程安全與作業(yè)安全的區(qū)別3
第四節(jié)過(guò)程安全管理系統(tǒng)的要素6
第五節(jié)過(guò)程危害分析要素8
第六節(jié)常見(jiàn)過(guò)程危害分析方法11
一、安全檢查表法11
二、What-if提問(wèn)法(“如果……會(huì)怎么樣?”提問(wèn)法)12
三、故障類型和影響分析(FMEA)14
四、危險(xiǎn)與可操作性研究(HAZOP)17
五、故障樹(shù)分析17
第七節(jié)過(guò)程危害分析方法的選擇19
第八節(jié)何時(shí)開(kāi)展過(guò)程危害分析?20
一、研發(fā)設(shè)計(jì)階段21
二、生產(chǎn)運(yùn)行階段21
第九節(jié)本章小結(jié)22
第二章風(fēng)險(xiǎn)標(biāo)準(zhǔn)23
第一節(jié)引子23
第二節(jié)危害與風(fēng)險(xiǎn)24
第三節(jié)風(fēng)險(xiǎn)標(biāo)準(zhǔn)26
第四節(jié)風(fēng)險(xiǎn)矩陣表及應(yīng)用28
第五節(jié)本章小結(jié)30
第三章HAZOP分析方法32
第一節(jié)引子32
第二節(jié)HAZOP分析的概念33
第三節(jié)HAZOP分析相關(guān)的法規(guī)34
第四節(jié)HAZOP分析相關(guān)的概念36
一、分析小組37
二、節(jié)點(diǎn)37
三、參數(shù)38
四、引導(dǎo)詞39
五、HAZOP分析工作表40
第五節(jié)HAZOP分析舉例42
一、工藝系統(tǒng)說(shuō)明42
二、明確分析范圍44
三、了解危險(xiǎn)化學(xué)品的特性44
四、劃分節(jié)點(diǎn)44
五、開(kāi)展分析工作45
第六節(jié)節(jié)點(diǎn)劃分的實(shí)踐51
第七節(jié)參數(shù)與引導(dǎo)詞詳解53
第八節(jié)偏離描述與原因62
一、偏離描述62
二、原因62
第九節(jié)事故情景的后果64
第十節(jié)現(xiàn)有措施及風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估66
一、現(xiàn)有措施66
二、風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估67
第十一節(jié)提出建議項(xiàng)67
一、提出建議項(xiàng)的策略67
二、消除與控制過(guò)程危害的措施68
三、提出建議項(xiàng)72
第十二節(jié)本章小結(jié)73
第四章融入保護(hù)層概念的半定量HAZOP分析75
第一節(jié)引子75
第二節(jié)事故情景及其主要元素77
第三節(jié)半定量HAZOP分析工作表81
第四節(jié)半定量HAZOP分析舉例82
第五節(jié)事故情景的后果分析87
第六節(jié)初始原因88
一、初始原因的概念88
二、初始原因出現(xiàn)的頻率89
第七節(jié)促成條件91
一、引入促成條件91
二、促成條件引火源91
三、促成條件人員在現(xiàn)場(chǎng)92
四、促成條件緩慢發(fā)展的事故情景92
第八節(jié)獨(dú)立保護(hù)層92
一、獨(dú)立保護(hù)層的概念92
二、獨(dú)立保護(hù)層的有效性93
三、獨(dú)立保護(hù)層的獨(dú)立性94
四、獨(dú)立保護(hù)層的響應(yīng)失效率96
五、獨(dú)立保護(hù)層的說(shuō)明99
第九節(jié)半量化風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估108
第十節(jié)本章小結(jié)110
第五章間歇工藝流程的HAZOP分析111
第一節(jié)引子111
第二節(jié)間歇工藝流程的HAZOP分析112
一、間歇工藝流程HAZOP分析方法的特點(diǎn)112
二、間歇工藝流程HAZOP分析的說(shuō)明113
第三節(jié)間歇工藝流程的HAZOP分析舉例114
第四節(jié)本章小結(jié)118
第六章組織領(lǐng)導(dǎo)HAZOP分析119
第一節(jié)引子119
第二節(jié)職責(zé)與分工120
第三節(jié)HAZOP分析小組121
第四節(jié)組長(zhǎng)的資質(zhì)及職責(zé)123
第五節(jié)明確分析任務(wù)與工作范圍124
第六節(jié)HAZOP分析的準(zhǔn)備工作125
一、召集會(huì)議125
二、準(zhǔn)備圖紙文件126
三、行政支持127
第七節(jié)HAZOP分析首次會(huì)議128
第八節(jié)HAZOP分析討論會(huì)130
一、鼓勵(lì)小組成員積極提問(wèn)130
二、鼓勵(lì)小組成員積極參與討論130
三、只開(kāi)一個(gè)會(huì)議130
四、合理的進(jìn)度控制131
五、合理的工作時(shí)間131
六、及時(shí)備份132
七、總結(jié)會(huì)132
第九節(jié)保障HAZOP分析的工作質(zhì)量132
一、做好HAZOP分析的計(jì)劃和準(zhǔn)備工作133
二、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)芈鋵?shí)分析過(guò)程134
第十節(jié)HAZOP分析的后續(xù)工作135
第十一節(jié)本章小結(jié)136
第七章HAZOP分析報(bào)告137
第一節(jié)引子137
第二節(jié)HAZOP分析報(bào)告的用途138
一、改進(jìn)設(shè)計(jì)與操作方法138
二、幫助操作人員加深對(duì)工藝系統(tǒng)的認(rèn)知138
三、完善操作程序和維修程序138
四、充實(shí)操作人員的培訓(xùn)材料139
五、編制專項(xiàng)應(yīng)急處置預(yù)案139
六、開(kāi)展過(guò)程危害分析復(fù)審139
七、符合法規(guī)要求139
第三節(jié)HAZOP分析報(bào)告的內(nèi)容140
一、封面和目錄140
二、綜述140
三、目的及范圍140
四、分析小組140
五、分析方法說(shuō)明140
六、執(zhí)行分析過(guò)程的說(shuō)明141
七、附件141
第四節(jié)編寫(xiě)分析報(bào)告的注意事項(xiàng)141
一、報(bào)告的內(nèi)容要準(zhǔn)確、清晰141
二、建議項(xiàng)應(yīng)該可以執(zhí)行和度量141
三、避免包含敏感信息142
四、便于后續(xù)使用142
第五節(jié)分析報(bào)告的存檔142
第六節(jié)本章小結(jié)143
第八章計(jì)算機(jī)輔助HAZOP分析144
第一節(jié)引子144
第二節(jié)選擇HAZOP分析軟件145
一、單機(jī)版還是網(wǎng)絡(luò)版145
二、軟件的語(yǔ)言(中文還是英文)145
三、滿足業(yè)務(wù)需要的功能145
四、售后服務(wù)146
第三節(jié)HAZOPkit分析軟件功能簡(jiǎn)介146
一、工作界面147
二、項(xiàng)目準(zhǔn)備147
三、節(jié)點(diǎn)劃分150
四、分析過(guò)程150
五、輔助工具153
六、輸出154
七、跟蹤建議項(xiàng)155
第四節(jié)本章小結(jié)155
第九章HAZOP分析的補(bǔ)充157
第一節(jié)引子157
第二節(jié)設(shè)施布置分析方法及實(shí)踐158
一、設(shè)施布置分析的任務(wù)158
二、設(shè)施布置分析的過(guò)程159
第三節(jié)人為因素分析163
一、人為因素分析的任務(wù)163
二、工藝報(bào)警的分析163
第四節(jié)本章小結(jié)164
第十章過(guò)程危害分析復(fù)審165
第一節(jié)引子165
第二節(jié)過(guò)程危害分析復(fù)審的實(shí)踐166
一、任務(wù)-1回顧上次HAZOP分析報(bào)告166
二、任務(wù)-2審查工藝變更166
三、任務(wù)-3回顧過(guò)程安全事故167
四、任務(wù)-4重新開(kāi)展設(shè)施布置分析和人為因素分析167
五、任務(wù)-5檢查法規(guī)符合性167
六、任務(wù)-6形成復(fù)審報(bào)告168
第三節(jié)本章小結(jié)168
附錄170
附錄1HAZOP分析參數(shù)與引導(dǎo)詞矩陣表170
附錄2風(fēng)險(xiǎn)矩陣表(舉例)170
附錄3常見(jiàn)初始原因及其頻率172
附錄4常見(jiàn)保護(hù)層響應(yīng)失效率數(shù)據(jù)173
附錄5自動(dòng)閥門(mén)故障模式審查表173
附錄6以往事故回顧記錄表174
附錄7設(shè)施布置分析檢查表174
附錄8人為因素分析檢查表175
附錄9典型事故案例177
附錄10應(yīng)急處置方案表(舉例)184
附錄11HAZOP分析常見(jiàn)問(wèn)答185
附錄12本書(shū)中英文術(shù)語(yǔ)對(duì)照表190
參考文獻(xiàn)192